有没有人知道ABI 3730测序仪的测序原理,有没有人知道ABI 3730测序仪的测序原理

有没有人知道ABI 3730测序仪的测序原理


1、有没有人知道ABI 3730测序仪的测序原理


就是用某种类似pcr产生的单链不同大小的dna在很长的毛细管里跑page胶,不同大小的单链dna上3’端有荧光,跑到发射激光的位置激光1打机器就看见荧光了,根据荧光不同来判断是什么碱基,大约能测到800bp左右。



2、有没有人知道ABI 3730测序仪的测序原理


就是用某种类似pcr产生的单链不同大小的dna在很长的毛细管里跑page胶,不同大小的单链dna上3’端有荧光,跑到发射激光的位置激光1打机器就看见荧光了,根据荧光不同来判断是什么碱基,大约能测到800bp左右。



3、DNA测序仪


这是我在网上找来的,自己感觉说的挺全的,你看看。


不过我要说1句,目前DNA测序所依靠的还是Sanger的原理,只是结合了荧光染料,提高了灵敏度。


DNA测序原理和方法


DNA序列测定分手工测序和自动测序,手工测序包括Sanger双脱氧链终止法和Maxam-Gilbert化学降解法。自动化测序实际上已成为当今 DNA序列分析的主流。美国PE ABI公司已生产出373型、377型、310型、3700和3100型等DNA测序仪,其中310型是临床检测实验室中使用最多的1种型号。本实验介绍的是ABI PRISM 310型DNA测序仪的测序原理和操作规程。


【原理】 ABI PRISM 310型基因分析仪(即DNA测序仪),采用毛细管电泳技术取代传统的聚丙烯酰胺平板电泳,应用该公司专利的4色荧光染料标记的ddNTP(标记终止物法),因此通过单引物PCR测序反应,生成的PCR产物则是相差1个碱基的3''''末端为4种不同荧光染料的单链DNA混合物,使得4种荧光染料的测序 PCR产物可在1根毛细管内电泳,从而避免了泳道间迁移率差异的影响,大大提高了测序的精确度。由于分子大小不同,在毛细管电泳中的迁移率也不同,当其通过毛细管读数窗口段时,激光检测器窗口中的CCD(charge-coupled device)摄影机检测器就可对荧光分子逐个进行检测,激发的荧光经光栅分光,以区分代表不同碱基信息的不同颜色的荧光,并在CCD摄影机上同步成像,分析软件可自动将不同荧光转变为DNA序列,从而达到DNA测序的目的。分析结果能以凝胶电泳图谱、荧光吸收峰图或碱基排列顺序等多种形式输出。


它是1台能自动灌胶、自动进样、自动数据收集分析等全自动电脑控制的测定DNA片段的碱基顺序或大小和定量的高档精密仪器。PE公司还提供凝胶高分子聚合物,包括DNA测序胶(POP 6)和GeneScan胶(POP 4)。这些凝胶颗粒孔径均1,避免了配胶条件不1致对测序精度的影响。它主要由毛细管电泳装置、Macintosh电脑、彩色打印机和电泳等附件组成。电脑中则包括资料收集,分析和仪器运行等软件。它使用最新的CCD摄影机检测器,使DNA测序缩短至2.5h,PCR片段大小分析和定量分析为 10~40min。


由于该仪器具有DNA测序,PCR片段大小分析和定量分析等功能,因此可进行DNA测序、杂合子分析、单链构象多态性分析(SSCP)、微卫星序列分析、长片段PCR、RT-PCR(定量PCR)等分析,临床上可除进行常规DNA测序外,还可进行单核苷酸多态性(SNP)分析、基因突变检测、HLA配型、法医学上的亲子和个体鉴定、微生物与病毒的分型与鉴定等。


【试剂与器材】


1.BigDye测序反应试剂盒 主要试剂是BigDye Mix,内含PE专利4色荧光标记的ddNTP和普通dNTP,AmpliTaq DNA polymerase FS,反应缓冲液等。


2.pGEM-3Zf (+) 双链DNA对照模板 0.2g/L,试剂盒配套试剂。


3.M13(-21)引物 TGTAAAACGACGGCCAGT,3.2μmol/L,即3.2pmol/μl,试剂盒配套试剂。


4.DNA测序模板 可以是PCR产物、单链DNA和质粒DNA等。模板浓度应调整在PCR反应时取量1μl为宜。本实验测定的质粒DNA,浓度为0.2g/L,即200ng/μl。


5.引物 需根据所要测定的DNA片段设计正向或反向引物,配制成3.2μmol/L,即3.2pmol/μl。如重组质粒中含通用引物序列也可用通用引物,如M13(-21)引物,T7引物等。


6.灭菌去离子水或3蒸水。


7.0.2ml或和0.5ml的PCR管 盖体分离,PE公司产品。


8.3mol/L 醋酸钠(pH5.2) 称取40.8g NaAc·3H2O溶于70ml蒸馏水中,冰醋酸调pH至5.2,定容至100ml,高压灭菌后分装。


9.70%乙醇和无水乙醇。


10.NaAc/乙醇混合液 取37.5ml无水乙醇和2.5ml 3mol/L NaAc混匀,室温可保存1年。


11.POP 6测序胶 ABI产品。


12.模板抑制试剂(TSR) ABI产品。


13.10×电泳缓冲液 ABI产品。


14.ABI PRISM 310型全自动DNA测序仪。


15.2400型或9600型PCR仪。


16.台式冷冻高速离心机。


17.台式高速离心机或袖珍离心机。


【操作步骤】


1.PCR测序反应


(1) 取0.2ml的PCR管,用记号笔编号,将管插在颗粒冰中,按下表加试剂:


所加试剂 测定模板管 标准对照管


BigDye Mix 1μl 1μl


待测的质粒DNA 1μl -


pGEM-3Zf (+) 双链DNA - 1μl


待测DNA的正向引物 1μl -


M13(-21)引物 - 1μl


灭菌去离子水 2μl 2μl


总反应体积5μl,不加轻矿物油或石蜡油,盖紧PCR管,用手指弹管混匀,稍离心。


(2) 将PCR管置于9600或2400型PCR仪上进行扩增。98℃变性2min后进行PCR循环,PCR循环参数为96℃ 10s,50℃ 5s,60℃4min,25个循环,扩增结束后设置4℃保温。


2.醋酸钠/乙醇法纯化PCR产物


(1) 将混合物离心,将扩增产物转移到1.5ml EP管中。


(2) 加入25μl醋酸钠/乙醇混合液,充分振荡,置冰上10min以沉淀DNA。12 000r/min于4℃离心30 min,小心弃上清。


(3) 加70%(V/V)的乙醇50μl洗涤沉淀2次。12 000r/min于4℃离心5min,小心弃上清和管壁的液珠,真空干燥沉淀10~15min。


3.电泳前测序PCR产物的处理。


(1) 加入12μl的TSR于离心管中,剧烈振荡,让其充分溶解DNA沉淀,稍离心。


(2) 将溶液转移至盖体分离的0.2ml PCR管中,稍离心。


(3) 在PCR仪上进行热变性(95℃ 2min),冰中骤冷,待上机。


4.上机操作按仪器操作说明书安装毛细管,进行毛细管位置的校正,人工手动灌胶和建立运行的测序顺序文件。仪器将自动灌胶至毛细管,1.2kV预电泳5min,按编程次序自动进样,再预电泳(1.2kV,20min),在7.5kV下电泳2h。电泳结束后仪器会自动清洗,灌胶,进下1样品,预电泳和电泳。每1个样品电泳总时间为2.5h。电泳结束后仪器会自动分析或打印出彩色测序图谱。


5.仪器将自动进行序列分析,并可根据用户要求进行序列比较。如测序序列已知,可通过序列比较以星号标出差异碱基处,提高工作效率。


6.测序完毕按仪器操作规程进行仪器清洗与保养。


【计算】


测序反应精确度计算公式:100%-差异碱基数(不包括N数)/650×100%


差异碱基即测定的DNA序列与已知标准DNA序列比较不同的碱基,N为仪器不能辨读的碱基。


【注意事项与评价】


1.ABI PRISM 310基因分析仪是高档精密仪器,需专人操作、管理和维护。


2.本实验测序PCR反应的总体积是5μl,而且未加矿物油覆盖,所以PCR管盖的密封性很重要,除加完试剂后盖紧PCR管盖外,最好选用PE公司的PCR管。如PCR结束后PCR液小于4~4.5μl,则此PCR反应可能失败,不必进行纯化和上样。


3.作为测序用户来说,只需提供纯化好的DNA样品和引物,1个测序PCR反应使用的模板不同,需要的DNA量也就不同,PCR测序所需模板的量较少,1般PCR产物需30~90ng,单链DNA需50~100ng,双链DNA需200~500ng,DNA的纯度1般是A260nm/A280nm为 1.6~2.0,最好用去离子水或3蒸水溶解DNA,不用TE缓冲液溶解。引物用去离子水或3蒸水配成3.2pmol/μl较好。


4.本实验使用的测序试剂盒是BigDye荧光标记终止底物循环测序试剂盒,1般可测DNA长度为650bp左右。本仪器DNA测序精确度为 (98.5±0.5) %,仪器不能辨读的碱基N<2%,所需测定的长度超过了650bp,则需设计另外的引物。为保证测序更为准确,可设计反向引物对同1模板进行测序,相互印证。对于N碱基可进行人工核对,有时可以辨读出来。为提高测序的精确度,根据星号提示位置,可人工分析该处彩色图谱,对该处碱基作进1步核对。



4、DNA测序仪已发展到第几代了?什么时候人们才开始关注DNA测序的?国内外的DNA测序仪发展的现状?


测序仪市场在用的,到第3代测序仪。


第1个测序实验是Sanger于1960s进行,于1976年正式出现第1台商用测序仪。为第1代测序仪;


国内外主流测序仪主要有以下几种:


第1代测序仪:ABI 的3730XL型号测序仪,测序原理是sanger法测序;


第2代测序仪:illumina的MiSeq、NextSeq、HiSeq等系列型号测序仪;ion torrent的ion Proton测序仪;ABI的SOLID测序仪(已不在中国供货);罗氏的454测序仪(已于2013年底停产);


第3代测序仪:CG公司的CG测序系统(2013年被华大基因收购,有人认为CG不属于第3代测序仪);太平洋生物公司的PacBio RSII测序仪等。



5、1代测序技术包括哪些?


包括Sanger测序,STR亲子鉴定、法医鉴定,SnaPshot测序技术,实时荧光定量PCR。上个世纪末90年代,与“曼哈顿原子弹计划”和“阿波罗登月计划”具有同样划时代意义的“人类基因组计划”启动,这是人类第1次在分子水平上全面地认识自我。随着人类基因组计划的开展,人们对基因与疾病的关系认识更加深入,有机会通过对基因缺陷的检测分析来判断各种疾病发生的风险,并由此衍生出1种新的健康服务项目—基因测序。Sanger测序经过38年的发展已相当完善,成本也降低了10倍以上,现在国际上仍然是基因测序行业的金标准和主力军。sanger测序是目前所有基因测序的国际金标准,是包括荧光定量PCRTaqman探针法、普通PCR法、芯片法、2代测序法、质谱法等方法的金标准。2010年以来,出现了很多新1代测序仪产品,新1代测序成本低、数据大、速度快,但都有待成熟,准确度不够高。(1)、Sanger测序被检测的DNA碱基顺序依次读出800bp以上,是1代所有测序和新1代所有测序的金标准。代表仪器美国ABI3730XL,Sanger测序1般医院很少开展,开展的都发公司做。耗时长达 13年之久的人类基因组计划也是依靠Sanger测序法才得以最终完成的。Sanger 测序是针对已知致病基因的突变位点设计引物,进行PCR 扩增直接测序。单个突变点的扩增(包括该位点在内的外显子部分片段的扩增),不必将该点所在基因的全部外显子都扩增。所以单基因或部分基因控制的疾病样本检测,Sanger 测序可以发挥精准和成本低的优势。(2)、STR亲子鉴定、法医鉴定通过测定DNA片段的长度和颜色,来确定遗传关系。是sanger测序技术基础上,发展起来的1个技术,所用仪器与sanger测序所用仪器1样,检测原理1样,1台设备装两套检测软件,1台仪器具有3个功能。代表仪器美国ABI
3130、3130XL、3730仪器,1般司法机构和sanger测序公司拥有该仪器,医院没有。亲子鉴定就是通过对DNA遗传片段检测,判定父母与子女之间的亲缘关系。(3)、SnaPshot测序技术SNaPshot技术是美国应用生物公司(ABI)开发,是荧光标记单碱基延伸的分型技术,也称小测序,主要针对中等通量的SNP突变分型项目检测。通常用于10~30个SNP突变位点分析。是sanger测序技术基础上,发展起来的1个技术,和sanger测序仪器1样,检测原理1样,1台设备装有两套检测软件,1台仪器具有3个功能。代表仪器美国ABI
3130、3130XL、3730仪器,1般sanger测序公司拥该有仪器。优势:
1、分型准确,
2、通量高,
3、检测速度快,
4、不受SNP位点多态性特性限制,
5、不受样本个数限制。SNaPshot技术是新1代测序技术(包括2代测序和芯片测序)SNP突变检测的金标准,sanger测序技术又是SNaPshot技术突变检测的金标准。(4)、实时荧光定量PCR利用荧光信号积累实时监测整个PCR过程,最后通过标准曲线(或者与内参对照)对未知模板进行定量分析。代表仪器美国ABI 7500荧光定量PCR仪等,1般3甲医院都有该类仪器,普及较好。使用方便维护简单。
1、突变寻找:定量PCR TaqMan探针杂交。
2、基因定量:相对荧光定量PCR,医学上用来检测细菌或病毒RNA的表达量。荧光定量PCR是1996 年由美国ABI 公司推出的1种新定量实验技术。实时荧光定量PCR应用领域:临床疾病诊断:各型肝炎、艾滋病、禽流感、结核、性病等传染病诊断和疗效评价,地中海贫血、血友病、性别发育异常、智力低下综合症、胎儿畸形等优生优育检测,肿瘤标志物及瘤基因测序,遗传基因测序。



6、DNA测序仪已发展到第几代了?什么时候人们才开始关注DNA测序的?国内外的DNA测序仪发展的现状?


测序仪市场在用的,到第3代测序仪。


第1个测序实验是Sanger于1960s进行,于1976年正式出现第1台商用测序仪。为第1代测序仪;


国内外主流测序仪主要有以下几种:


第1代测序仪:ABI 的3730XL型号测序仪,测序原理是sanger法测序;


第2代测序仪:illumina的MiSeq、NextSeq、HiSeq等系列型号测序仪;ion torrent的ion Proton测序仪;ABI的SOLID测序仪(已不在中国供货);罗氏的454测序仪(已于2013年底停产);


第3代测序仪:CG公司的CG测序系统(2013年被华大基因收购,有人认为CG不属于第3代测序仪);太平洋生物公司的PacBio RSII测序仪等。

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